Intrinsic Mode Analyse av rom hengselstang distribusjonsmekanisme_hing Kunnskap_tallsen 1

Den raske utviklingen av romindustrien har nødvendiggjort utnyttelsen av storskala romutplasseringsmekanismer for å oppfylle forskjellige applikasjonskrav. På grunn av begrensningen av romkjøretøyets kapasitet, må disse mekanismene imidlertid brettes og lagres i løpet av lanseringsfasen. Når disse mekanismene utfoldes, kan disse mekanismene oppleve redusert stivhet, noe som resulterer i lavere naturlige frekvenser og uønskede koblingsvibrasjoner mellom romfartøyets kropp og distribusjonsmekanismen. Derfor er det viktig å forstå faktorene som påvirker den naturlige frekvensen av plassen hengende stang distribusjonsmekanisme for bedre design og kalibrering.

Abstrakt:

Når forskjellige materialer og forsterkningsmetoder benyttes i utvidelsesmekanismen for romhengstang, skiller deres naturlige frekvenser seg betydelig. Modal analyse ved bruk av Finite Element -programvare ANSYS kan utføres for å bestemme virkningen av materialtetthet og forsterkningsmetode på den naturlige frekvensen. Forskningsresultatene indikerer at materialtetthet har en betydelig innflytelse på den naturlige frekvensen, med større innvirkning observert for høyere tetthet. I tillegg fører forskjellige forsterkningsmetoder også til betydelige naturlige frekvensforskjeller. Denne studien gir verdifull veiledning for den dynamiske analysen og ytterligere optimalisering av plasseringsmekanismer for romhengslingstang.

Modell av plass hengende stang distribusjonsmekanisme:

Space Hinge Rod -distribusjonsmekanismen består av en rammedel og en stangdel, med en saksstøtte dannet av de to midtre stengene av rammen og stengene. Rammen er utstyrt med hengselaksler i begge ender, slik at den kan henges med de øvre og nedre rammer. Stengens hengselaksler fungerer som trepunktsfiksering, og sikrer stabilitet. Dessuten er to styrkingsstrukturer inkludert: tilkoblingsstangstrukturen og ståltrådstrukturen. Tilkoblingsstangarmeringen benytter U-formede stenger koblet i samme retning, mens ståltrådstålarmeringen innebærer å vikle et ståltau rundt en rull for ekstra stivhet.

Endelig elementmodell:

Rammen og støttedelene er modellert ved hjelp av solid tredimensjonal modellering med SOLID45-enheten. Denne enheten gjenspeiler nøyaktig den faktiske situasjonen og gir presise resultater. På den annen side er forsterkningsdelen modellert direkte ved hjelp av Beam188 -enheten, og tilbyr kraftige lineære analysefunksjoner og bedre seksjonsdatadefinisjonsfunksjoner. Strålelementet genererer en endimensjonal matematisk modell av den tredimensjonale strukturen, noe som muliggjør effektiv og effektiv analyse.

Modal analyse av plass hengende stang distribusjonsmekanisme:

Modal analyse hjelper til med å bestemme vibrasjonsegenskapene til strukturen, inkludert dens naturlige frekvens og modusform. Disse parametrene er avgjørende for å bære dynamiske belastninger og tjene som grunnlag for andre dynamiske analyseproblemer. Siden romutvidelsesmekanismen krever lett design, utføres modal analyse av aluminium og karbonfibermaterialer med enten tilkoblingsstang- eller ståltrådstålarmering. De oppnådde grunnleggende frekvensene er presentert i tabell 1.

Studien avdekker at de naturlige frekvensene av distribusjonsmekanismer for romholdig stang varierer basert på materialene og forsterkningsmetodene som brukes. Materialtetthet har en betydelig innflytelse på den naturlige frekvensen, med høyere tettheter som fører til lavere grunnleggende frekvenser. Videre resulterer forskjellige forsterkningsmetoder i betydelige forskjeller i den naturlige frekvensen. Totalt sett muliggjør forståelse av disse faktorene valg av passende forsterkningsmetoder og materialer for forbedret ytelse av plasseringsmekanismer for romholdig stangstang.

Avslutningsvis fremhever forskningsresultatene viktigheten av å vurdere materialtetthet og forsterkningsmetode i utforming og kalibrering av plasseringsmekanismer for romholdig stangstang. Informasjonen gitt i denne studien vil hjelpe til med nøyaktig valg av materialer og forsterkningsmetoder, og dermed optimalisere den dynamiske ytelsen og stabiliteten til romutplasseringsmekanismer.